Anaeróbne čistenie odpadových vôd s výťažkom bioplynu
Nechajte si posúdiť potenciál na výrobu bioplynu:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja
Prečo anaeróbne čistenie odpadových vôd?
V prípade priemyselných odpadových vôd s vysokým obsahom organických látok čisto aeróbne čistenie vyžaduje vysokú spotrebu energie na prevzdušňovanie a môže viesť k tvorbe veľkého množstva prebytočného kalu. Anaeróbne čistenie odpadových vôd naopak využíva organické látky ako zdroj energie pre mikroorganizmy.
Pri tom vzniká prevažne bioplyn a výrazne menej biologickej prebytkovej biomasy. Vyrobený bioplyn možno využiť na energetické účely a následné aeróbne spracovanie sa tým výrazne odľahčí.
Znížiť vysoké náklady na CSB
Anaeróbne reaktory sú vhodné najmä pre priemyselné odpadové vody s vysokým obsahom organických látok a vysokým obsahom biologicky rozložiteľných látok CSB.
Získavanie bioplynu z odpadových vôd
Biologicky rozložiteľné organické zložky sa za podmienok bez prístupu kyslíka premieňajú na bioplyn obsahujúci metán a tým sa stávajú energeticky využiteľnými.
Znížiť spotrebu energie
Anaeróbna degradácia nevyžaduje energeticky náročné prevzdušňovanie reaktora, čím znižuje spotrebu elektrickej energie pri biologickom čistení.
Menej prebytočného kalu
Anaeróbne mikroorganizmy produkujú výrazne menej biologickej prebytkovej biomasy ako aeróbne spôsoby spracovania.
Znížiť zaťaženie aeróbneho následného čistenia
Veľká časť organického zaťaženia sa odstraňuje už pred aeróbnou fázou. Tým sa znižuje zaťaženie nasledujúcich biologických čistiacich fáz.
Spojenie energetiky a čistenia odpadových vôd
Čistenie silne znečistených priemyselných odpadových vôd sa kombinuje s získavaním využiteľnej energie z organického zaťaženia odpadových vôd.
Kedy má zmysel anaeróbne čistenie odpadových vôd?
Typické oblasti využitia anaeróbnych čistiarní odpadových vôd
Typické odvetvia pre anaeróbne čistiarne odpadových vôd
UASB, EGSB, GMR alebo CSTR – ktorý reaktor je vhodný?
Reaktory typu UASB a EGSB sú vhodné najmä pre priemyselné odpadové vody s rozpustenými látkami, ktoré sú dobre biologicky rozložiteľné. Reaktory typu CSTR ponúkajú výhody pri vyššom obsahu tuhých látok a výrazne kolísavom zložení. Reaktor GMR je vhodný najmä pre odpadové vody s vysokým obsahom vápnika a aplikácie s vysokými požiadavkami na premiešavanie.
| úloha | Odporúčaný reaktor | Zvláštnosť |
|---|---|---|
| Dobre biologicky rozložiteľné, rozptýlené priemyselné odpadové vody |
ALMA BIO UASB
Granulovaný kal |
Ložisko z granulovaného kalu s integrovaným 3-fázovým odlučovačom |
| Veľmi vysoký obsah rozpusteného CHSK a malá priestorová náročnosť |
ALMA BHU BIO EGSB
Reaktor pre vysoké zaťaženie |
Vysoké organické zaťaženie priestoru a expandované granulátové kalové lôžko |
| Priemyselné odpadové vody s vysokým obsahom vápnika |
ALMA BHU GMR
Zmes plynov |
Intenzívne premiešavanie celého objemu anaeróbneho reaktora pomocou plynu |
| Odpadová voda s vyšším obsahom tuhých látok |
ALMA BHU CSTR
Úplne premiešané |
Mechanické alebo hydraulické dôkladné premiešanie pomocou miešačov, recirkulácie a miešacích dýz |
| Veľmi kolísavé zloženie odpadových vôd |
ALMA BHU CSTR alebo GMR
Robustné riadenie procesov |
Intenzívne premiešavanie a rovnomerné reakčné podmienky v reaktore |
| Vysoké kontinuálne množstvá rozpusteného CHSK |
EGSB alebo UASB
Kompaktná biológia s vysokou zaťažiteľnosťou |
Vysoká koncentrácia biomasy pri kompaktnom vyhotovení reaktora |
| Náročné priemyselné odpadové vody s vysokým potenciálom na výrobu bioplynu |
Výber podľa konkrétneho projektu
Individuálne dimenzovanie |
Výber na základe CSB-zaťaženia, rozložiteľnosti, obsahu tuhých látok, chemického zloženia vody a vlastností biomasy |
Technické riešenie anaeróbnych čistiarní odpadových vôd
Technológie reaktorov
UASB, EGSB, GMR a CSTRVýber podľa CSB-zaťaženia, rozložiteľnosti, obsahu tuhých látok, obsahu vápnika a hydraulických podmienok.
Materiály pre reaktory
Materiály špecifické pre daný projektNapríklad nerezová oceľ alebo smaltovaná oceľ, prispôsobené veľkosti reaktora, médiu a prevádzkovým podmienkam.
Meranie procesov
pH, teplota, redoxNeustále monitorovanie relevantných biologických a technologických podmienok procesu.
Monitorovanie bioplynu
Množstvo a kvalita plynuZaznamenávanie relevantných parametrov bioplynu v súlade s plánovaným koncepciou využitia plynu a energie.
Zadržovanie biomasy
Špecifické pre reaktorGranulovaný kal, trojfázová separácia alebo externá recyklácia biomasy v závislosti od koncepcie reaktora.
automatizácia
Plne automatizované riadenie procesovRegulácia prívodu, recirkulácie, živín, teploty a príslušných bezpečnostných funkcií.
Pripojenie k riadiacej stanici
Modbus, PROFINET a rozhraniaIntegrácia anaeróbnej čističky odpadových vôd do existujúcich systémov riadenia procesov a automatizácie.
ALMA SmartCare
Digitálny dohľad nad zariadenímAutomatické zaznamenávanie údajov, grafy trendov, história alarmov, minimálne a maximálne hodnoty a tvorba správ.
Nechajte si navrhnúť anaeróbnu čistiareň odpadových vôd:
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja
Anaeróbne čistiarne odpadových vôd od spoločnosti ALMAWATECH
Výber vhodného typu reaktora závisí od zaťaženia CSB, biologickej rozložiteľnosti, obsahu tuhých látok, chemického zloženia vody a hydraulických podmienok. Spoločnosť ALMAWATECH používa, v závislosti od konkrétnej úlohy, reaktory typu UASB, EGSB, GMR alebo CSTR na anaeróbne čistenie odpadových vôd.
ALMA BHU GMR
ALMA BHU GMR je anaeróbny reaktor s úplným premiešaním určený pre priemyselné odpadové vody s vysokým obsahom organických látok. Premiešavanie prebieha pomocou recyklovaného a zhusteného bioplynu, čím sa vytvárajú homogénne reakčné podmienky v celom objeme reaktora.
Najmä v prípade odpadových vôd s vysokým obsahom vápnika ponúka cirkulácia založená na plyne výhody, keďže umožňuje obmedziť usadzovanie. Externá separácia biomasy s recirkuláciou spoľahlivo udržuje aktívne mikroorganizmy v procese.
Vhodné najmä pre:
- priemyselné odpadové vody s vysokým obsahom vápnika
- vysoké množstvá organických látok v CSB
- Potravinársky a cukrovarnický priemysel
- kolísavé zaťaženia
- vysoké požiadavky na stabilitu procesu
ALMA BHU BIO EGSB
Zariadenie ALMA BHU BIO EGSB pracuje s expandovaným anaeróbnym granulovaným kalovým ložom. Vysoká koncentrácia biomasy umožňuje spracovanie veľkého množstva rozpustených organických látok pri vysokom zaťažení priestoru a kompaktnej ploche reaktora.
Reaktor je vhodný najmä pre priemyselné odpadové vody, ktoré vznikajú nepretržite a sú dobre biologicky rozložiteľné. Vysoké rýchlosti prúdenia zabezpečujú intenzívny kontakt medzi odpadovou vodou a anaeróbnou biomasou.
Vhodné najmä pre:
- vysoké koncentrácie rozpusteného CSB
- odpadové vody s dobrou biologickou rozložiteľnosťou
- obmedzené priestory na inštaláciu
- kontinuálne priemyselné odpadové vody
- vysoké organické zaťaženie priestoru
ALMA BIO UASB
ALMA BIO UASB je anaeróbny reaktor typu Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor určený pre priemyselné odpadové vody s dobrou biologickou rozložiteľnosťou. Odpadová voda prúdi zdola cez vysokoaktívne ložisko granulovaného kalu a intenzívne prichádza do kontaktu s biomasou.
Integrovaný trojfázový separátor oddeľuje bioplyn, biomasu a upravenú odpadovú vodu. Aktívna biomasa tak zostáva v reaktore a umožňuje kompaktné a stabilné anaeróbne čistenie odpadových vôd.
Vhodné najmä pre:
- priemyselné odpadové vody s dobrou biologickou rozložiteľnosťou
- nepretržité toky odpadových vôd
- Potravinársky a nápojový priemysel
- stabilné hydraulické podmienky
- kompaktná anaeróbna predúprava
ALMA BHU CSTR
ALMA BHU CSTR je úplne premiešaný anaeróbny reaktor určený pre priemyselné odpadové vody s obsahom organických látok, procesné toky a médiá so zvýšeným obsahom tuhých látok alebo s výrazne kolísavým zložením.
Premiešavanie sa vykonáva pomocou bočných miešačov, externého recirkulačného systému s obehovými čerpadlami a vstrekovacími zmiešavacími tryskami alebo kombináciou týchto systémov. Týmto spôsobom sa biomasa, substrát a teplota rovnomerne rozložia.
Vhodné najmä pre:
- Odpadové vody so zvýšeným obsahom tuhých látok
- kolísavé organické zaťaženia
- vysoko koncentrované priemyselné odpadové vody
- toky organických odpadov
- Aplikácie s intenzívnym premiešaním
Aké údaje o odpadových vodách sú rozhodujúce pre dimenzovanie?
Pri navrhovaní anaeróbnej čističky odpadových vôd treba zohľadniť nielen objemový prietok a CHSK. Rozhodujúca je súhra medzi obsahom organických látok, biologickou rozložiteľnosťou, chemickým zložením vody a hydraulickými zaťaženiami.
Hodnota CSB sama o sebe nestačí na výber anaeróbneho reaktora. Rozhodujúce je, aký podiel organického zaťaženia je biologicky anaeróbne rozložiteľný a za akých hydraulických a chemických podmienok prebieha tento proces.
Bioplyn z priemyselných odpadových vôd – čistenie odpadových vôd sa stáva zdrojom energie
Anaeróbne mikroorganizmy premieňajú biologicky rozložiteľné organické zložky odpadových vôd na bioplyn obsahujúci metán. Tým sa znižuje obsah organického CSB a zároveň sa vytvára tok produktu využiteľného na energetické účely.
Využitie organického obsahu odpadových vôd na energetické účely
Pri anaeróbnom čistení odpadových vôd sa časť biologicky rozložiteľných organických látok za podmienok bez prístupu kyslíka premieňa na metán a CO₂. Vznikajúci bioplyn je možné zachytávať, spracovávať a využívať na energetické účely v rámci prevádzky.
Anaeróbne čistenie tak spája znižovanie vysokých zaťažení CHSK s získavaním energie z priemyselných odpadových vôd.
Možné využitie bioplynu
Na základe CSB-zaťaženia, anaeróbnej rozložiteľnosti a množstva odpadovej vody vypočítavame technický potenciál výroby bioplynu a posudzujeme vhodné koncepcie reaktorov.
Predúprava a následná úprava v anaeróbnych čistiarňach odpadových vôd
Anaeróbna fáza je často súčasťou viacstupňového priemyselného čistenia odpadových vôd. Predčistenie a následné čistenie sa navrhujú podľa zloženia odpadových vôd a požadovanej kvality vypúšťanej vody.
Možná predbežná úprava
- Preosievanie a oddeľovanie tuhých látok
- Oddelenie tukov a olejov
- flotácia
- Neutralizácia odpadových vôd
- Zmiešavacie a vyrovnávacie nádrže
- Predkyslenie
- Dávkovanie živín a ohrievanie
Možná následná liečba
- Aeróbne biologické čistenie odpadových vôd
- Flotácia na oddelenie tuhých látok
- filtrácia
- membránový proces
- Ďalšie čistenie odpadových vôd
- Technológie opätovného využitia vody
- Úprava procesnej vody
Referencie v oblasti anaeróbneho čistenia odpadových vôd a bioplynových staníc

Südzucker, Ochsenfurt
Anaeróbne čistenie vody z umývania cukrovej repy s organickým zaťažením približne 45 000 kg CHSK/deň.

Výroba bioetanolu, Nemecko
Anaeróbne čistenie odpadových vôd s objemom približne 10 000 kg CHB/deň pomocou reaktora EGSB s objemom približne 700 m³.

Cukrovar v Poľsku
Anaeróbne čistenie odpadových vôd z cukrovarov pomocou zariadenia ALMA BHU GMR s prietokom 125 m³/h.

Cukrovarnický priemysel, Nemecko
Anaeróbne čistenie priemyselných odpadových vôd pomocou zariadenia ALMA BHU GMR s prietokom 220 m³/h.

Cukrovarnický priemysel, južné Nemecko
Anaeróbne čistenie odpadových vôd pomocou reaktora ALMA BHU GMR s kapacitou 45 ton CHS za deň.

Čistiareň odpadových vôd vo Focsani, Rumunsko
Komunálna čistiareň odpadových vôd na kľúč s kapacitou 40 000 m³/d s anaeróbnou fermentáciou kalu.
Takto funguje anaeróbne čistenie odpadových vôd
Pri anaeróbnom čistení odpadových vôd sa organické zložky biologicky rozkladajú v prostredí bez prístupu kyslíka a premieňajú na bioplyn. Predúprava, prevádzka reaktora, zadržovanie biomasy, využitie plynu a následná úprava sú pri tom prispôsobené konkrétnym priemyselným odpadovým vodám.
Predbežná úprava a predbežné okyslenie
Priemyselné odpadové vody sa homogenizujú, temperujú, neutralizujú a upravujú na vhodné procesné podmienky. V prípade potreby sa komplexné organické zlúčeniny v rámci predkyslenia premieňajú na ľahšie rozložiteľné medziprodukty.
Anaeróbne biologické rozkladanie
Anaeróbne mikroorganizmy rozkladajú biologicky rozložiteľné organické zložky za podmienok bez prístupu kyslíka. Pri tomto procese sa organická zátěž CHSK postupne premieňa na jednoduchšie zlúčeniny potrebné na tvorbu metánu.
Výroba bioplynu
Organické medziprodukty sa v anaeróbnom procese premieňajú hlavne na metán a CO₂. Tým vzniká bioplyn obsahujúci metán, ktorý je k dispozícii ako energeticky využiteľný produktový tok.
Zadržovanie biomasy
V závislosti od typu reaktora sa aktívna biomasa udržiava v systéme prostredníctvom granulovaného kalu, sedimentácie, vnútorných oddeľovačov alebo externého spätného vedenia. Vďaka tomu zostávajú v reaktore k dispozícii vysoké koncentrácie biomasy.
Získavanie a využívanie bioplynu
Vyrobený bioplyn sa zachytáva, odvodňuje a v prípade potreby sa ďalej spracováva. Následne sa môže napríklad využiť v kogeneračnej jednotke, parnom kotle alebo na ďalšie spracovanie plynu.
Dodatočná úprava povrchu
V závislosti od požadovanej kvality čistenia nasleduje po anaeróbnom čistení aeróbna biologická fáza, flotácia, filtrácia alebo iné ďalšie spracovanie predčistených priemyselných odpadových vôd.
ALMAWATECH ako dodávateľ zariadení na anaeróbne čistenie odpadových vôd
Projektovanie a výstavba anaeróbnej čističky odpadových vôd
1. Žiadosť a technické objasnenie
2. Návšteva na mieste a zistenie aktuálneho stavu
3. Laboratórne a pilotné pokusy
4. Výber postupu a reaktora
5. Výstavba zariadení a integrácia
6. Uvedenie do prevádzky a optimalizácia
Technická dokumentácia a technické listy pre anaeróbne čistiarne odpadových vôd
Fotografie zariadení na anaeróbne čistenie odpadových vôd
Často kladené otázky týkajúce sa anaeróbnych čistiarní odpadových vôd
Pre aké priemyselné odpadové vody je vhodné anaeróbne čistenie odpadových vôd?
Anaeróbne čistenie odpadových vôd je vhodné najmä pre priemyselné odpadové vody s vysokým obsahom biologicky rozložiteľných organických látok. Typické oblasti použitia sa nachádzajú okrem iného v potravinárskom, nápojovom, cukrovarnickom, škrobárskom a fermentačnom priemysle. Okrem obsahu CSB sú rozhodujúce aj rozložiteľnosť, obsah tuhých látok, teplota a chemické zloženie vody.
Od akej hodnoty CSB má zmysel anaeróbne čistenie odpadových vôd?
Neexistuje žiadna paušálna hranica pre CSB. Rozhodujúce je predovšetkým denné množstvo biologicky anaeróbne rozložiteľného CSB. S rastúcim organickým zaťažením sa zvyčajne zvyšujú výhody anaeróbneho čistenia, pokiaľ ide o energiu potrebnú na prevzdušňovanie, prebytočný kal a výrobu bioplynu. Pre spoľahlivé posúdenie je potrebné zohľadniť spoločne objem a zloženie odpadovej vody.
Koľko bioplynu je možné vyrobiť z priemyselných odpadových vôd?
Možná produkcia bioplynu závisí hlavne od množstva organických látok, ktoré sa dajú anaeróbne rozložiť. Dôležité sú najmä obsah CHSK, rozložiteľnosť, objem odpadovej vody a podmienky spracovania. Na základe analýzy odpadovej vody je možné odhadnúť technický potenciál výroby bioplynu a vypracovať vhodný návrh zariadenia a spôsobu využitia.
Ktorý anaeróbny reaktor je vhodný pre moje odpadové vody?
Voľba medzi systémami UASB, EGSB, GMR a CSTR závisí od zloženia odpadových vôd a prevádzkových podmienok. Systémy UASB a EGSB sú vhodné najmä pre rozpustené, ľahko rozložiteľné znečisťujúce látky, zatiaľ čo systémy CSTR pre vyšší obsah tuhých látok a kolísavé zloženie médií. Systém GMR ponúka výhody najmä v prípade priemyselných odpadových vôd s vysokým obsahom vápnika a pri vysokých požiadavkách na premiešavanie.
Je možné existujúcu aeróbnu čistiareň odpadových vôd rozšíriť o anaeróbnu fázu?
Áno. Anaeróbna predúprava môže výrazne odľahčiť existujúce aeróbne čistiarne odpadových vôd tým, že veľká časť organického zaťaženia CHSK sa odstráni ešte pred vstupom do aeróbnej biologickej časti. To, či je dodatočná inštalácia technicky a ekonomicky opodstatnená, závisí od zaťaženia odpadových vôd, existujúcej technológie zariadenia, priestorových podmienok a požadovaných výstupných hodnôt.
Aké údaje sú potrebné na návrh anaeróbnej čističky odpadových vôd?
Potrebné sú najmä prietok, celkový a rozpustený CHSK, BSK, podiel CHSK rozložiteľného anaeróbne, obsah tuhých látok, hodnota pH, teplota, ako aj relevantné zložky vody, ako sú vápnik, síran, dusík a fosfor. Okrem toho by mali byť známe prípadné inhibítory a denné alebo sezónne kolísania zaťaženia.
Je potrebné odpadovú vodu pred vstupom do anaeróbneho reaktora predčistiť?
To závisí od zloženia odpadovej vody. Možnými fázami predúpravy sú preosievanie, oddelenie tuhých látok, oddeľovanie tukov a olejov, flotácia, neutralizácia, regulácia teploty, vyrovnávacia nádrž alebo predkyslenie. Cieľom je vytvoriť stabilné podmienky pre anaeróbny biologický proces a znížiť obsah rušivých zložiek pred reaktorom.
Je po anaeróbnom čistení odpadových vôd potrebné ďalšie čistenie?
Často áno. Anaeróbna fáza veľmi efektívne znižuje vysoké množstvo organických látok, nie je však vždy poslednou fázou čistenia. V závislosti od limitných hodnôt pre vypúšťanie alebo požiadaviek na opätovné využitie môžu byť napríklad za ňou nasledovať aeróbne biologické čistenie, flotácia, filtrácia alebo zrážanie fosfátov.
Ako dlho trvá uvedenie anaeróbnej čističky odpadových vôd do prevádzky?
Anaeróbne zariadenia vyžadujú fázu biologického spustenia, počas ktorej sa aktívna biomasa prispôsobí príslušným priemyselným odpadovým vodám. Dĺžka tejto fázy závisí okrem iného od typu reaktora, použitej očkovacej biomasy, zloženia odpadových vôd a postupného zvyšovania organického zaťaženia. Preto sa fáza spustenia prispôsobuje individuálne konkrétnemu projektu.
Môže spoločnosť ALMAWATECH vopred overiť, či je možné moje odpadové vody čistiť anaeróbnym spôsobom?
Áno. Na základe existujúcich analýz odpadových vôd a prevádzkových údajov je možné najskôr posúdiť základnú vhodnosť. V prípade komplexných alebo doteraz neznámych odpadových vôd môžu byť užitočné dodatočné laboratórne alebo pilotné skúšky. Na ich základe je možné určiť anaeróbnu rozložiteľnosť, potenciál na výrobu bioplynu a vhodné koncepcie reaktorov pre ďalšie projektovanie zariadenia.
Naše anaeróbne čistiarne odpadových vôd

ALMA BHU BIO EGSB
Dvojstupňový anaeróbny reaktor ALMA BHU BIO EGSB, ktorý vďaka dvojstupňovému odvodu bioplynu môže byť napájaný vysokým objemom CSB.

ALMA BHU GMR

ALMA BIO UASB
Jednostupňový anaeróbny reaktor ALMA UASB na výrobu bioplynu z odpadových vôd potravinárskeho priemyslu s veľkosťou reaktora až 3 000 m³ a spätným vedením biomasy.

ALMA BHU CSTR
Anaeróbny reaktor s úplným premiešaním, ktorý vďaka intenzívnemu premiešavaniu môže stabilne fungovať aj pri vysokom podiele tuhých látok.
Nechajte skontrolovať údaje o odpadových vodách
Maksim Neubauer
Vedúci oddelenia medzinárodného projektového rozvoja





















